兰州大学物理学院研究团队在光纤化学与生物传感器研究领域取得新进展

兰州大学物理科学与技术学院丁莉芸教授联合内蒙古农业大学李海军教授，通过化学交联法研制了一种谷氨酰胺结合蛋白（QBP）修饰的多模-无芯-多模（MNM）结构的光纤生物传感器，并结合微流控技术用于胚胎培养体系中微量L-谷氨酰胺浓度的检测。当QBP与L-谷氨酰胺结合时，QBP 的构象从“open state”转变为“closed state”，导致光纤生物传感器SPR 峰的红移，且 SPR 峰位的变化与L-谷氨酰胺浓度在一定的范围内具有线性关系。

研究表明，该光纤生物传感器检测灵敏度达到10.797 nm/log10 [Gln]，检测限（LOD）与定量限（LOQ）分别达到1.187 μM (S/N=3) 和11.87 μM，实现了对胚胎培养过程中L-谷氨酰胺浓度微量变化的精准检测。此研究为胚胎细胞培养液中关键营养成分谷氨酰胺代谢水平的无损检测和胚胎发育潜力的鉴定提供了全新的思路和技术手段。

该成果以“A L-glutamine binding protein modified MNM structured optical fiber biosensor based on surface plasmon resonance sensing for detection of L-glutamine metabolism in vitro embryo culture” 为题发表于Biosensors andBioelectronics（Volume 237, 1 October 2023, 115537）上。